표준 4 또는 6 휠 로봇을 설계 할 때 로봇 중심 또는 휠에 무게를 분산시키는 것이 더 좋습니까? 아니면 차이가 없습니까?
구체적으로, 어떤 무게 분포로 인해 로봇이 넘어지지 않을까요?
답변:
그것이 단단한 로봇이라고 가정하면 관심있는 유일한 무게 속성은 다음과 같습니다.
전복의 측면에서 전복 전에 필요한 각도가 최대화되면 로봇이 더 안정적입니다. 이는 가능한 질량 중심이 낮고 지지 다각형 의 가장자리에서 멀리 떨어진 질량 중심을 가짐으로써 달성됩니다 .
직관적으로 질량 중심이 로봇 중심에 가까울수록 더 안정적임을 알 수 있습니다. 보다 공식적으로, 각 휠을 다각형의 꼭짓점 (상단 뷰에서)으로 간주하면지지 다각형이 표시됩니다. 모서리에서 가장 먼 지점이되도록 중심을 지정할 수 있습니다.
안정성을 높이는 또 다른 방법은지지 다각형의 크기를 늘리는 것입니다. 즉, 바퀴를 더 넓게 두어 넓은 받침대를 형성하십시오. 휠을 추가하면 서포트 폴리곤의 크기도 증가 할 수 있지만, 이는 휠 사이의 거리에 비해 상당히 작은 서포트 폴리곤을 가진 3 개의 휠 로봇에 영향을 미칩니다.
로봇이 기울이기 위해 필요한 각도는 기울기 방향에 따라 달라질 수 있습니다. 해당 방향으로 이동하면 해당 방향으로 교란이 발생할 가능성이 높습니다. 그렇기 때문에 자동차는 옆 바퀴 (롤 축)에 비해 앞 / 뒤가 더 안정적이며 왼쪽 바퀴와 오른쪽 바퀴 사이의 거리와 비교하여 앞 바퀴가 뒷 바퀴에서 멀어집니다.
로봇의 총 질량 또한 요인입니다. 로봇이 더 무거 우면 로봇이 넘어지기 전에 필요한 각도까지 로봇을 기울이려면 더 큰 방해 력이 필요합니다. 그러나 로봇 질량을 단순히 늘리고 싶지는 않을 것입니다.
ronalchn의 훌륭한 답변에 약간을 추가하기 만하면됩니다 .
질량 중심의 위치를 변경하지 않는 방식으로 로봇의 무게 분포를 변경하면 관성 모멘트에 영향을 미치며 , 이로 인해 로봇의 회전 속도를 가속화하는 능력에 영향을 미칩니다.
함께 움직이는 대부분의 로봇에게는 문제가되지 않을 것입니다. 그러나 매우 역동적 인 로봇의 경우 매우 빠르게 이동하고 타이트한 회전을하며 몸을 빠르게 회전시키는 것이 유리할 수 있으며 극단적 인 경우 넘어지지 않도록 보호 할 수도 있습니다.
따라서 중심 근처에 질량을 집중시키는 것이이 유형의 로봇에 가장 적합합니다.